مفهوم هموستاز به چه معناست؟ مفهوم هموستاز تجلی هموستاز در سطوح مختلف سازماندهی سیستم های بیولوژیکی. هموستاز ساختاری، مکانیسم های حفظ آن

بدن به عنوان یک سیستم باز خودتنظیمی.

یک موجود زنده یک سیستم باز است که از طریق سیستم عصبی، گوارشی، تنفسی، دفعی و غیره با محیط ارتباط دارد.

در فرآیند متابولیسم با تبادل غذا، آب و گاز، ترکیبات شیمیایی مختلفی وارد بدن می شود که در بدن دچار تغییراتی می شوند، وارد ساختار بدن می شوند، اما به طور دائمی باقی نمی مانند. مواد جذب شده تجزیه می شوند، انرژی آزاد می کنند و محصولات تجزیه به محیط خارجی حذف می شوند. مولکول تخریب شده با یک مولکول جدید و غیره جایگزین می شود.

بدن یک سیستم باز و پویا است. در یک محیط دائماً در حال تغییر، بدن برای مدت معینی حالت پایداری را حفظ می کند.

مفهوم هموستاز الگوهای عمومی هموستاز در سیستم های زنده

هموستاز - خاصیت یک موجود زنده برای حفظ ثبات پویای نسبی محیط داخلی خود. هموستاز در ثبات نسبی ترکیب شیمیایی، فشار اسمزی و ثبات عملکردهای فیزیولوژیکی اساسی بیان می شود. هموستاز اختصاصی است و بر اساس ژنوتیپ تعیین می شود.

حفظ یکپارچگی خصوصیات فردی ارگانیسم یکی از کلی ترین قوانین بیولوژیکی است. این قانون در سری عمودی نسل‌ها با مکانیسم‌های تولید مثل، و در طول زندگی یک فرد با مکانیسم‌های هموستاز تضمین می‌شود.

پدیده هموستاز یک ویژگی تطبیقی ​​تکامل یافته و ارثی ثابت بدن با شرایط محیطی طبیعی است. با این حال، این شرایط ممکن است برای یک دوره زمانی کوتاه یا طولانی خارج از محدوده طبیعی باشد. در چنین مواردی، پدیده های سازگاری نه تنها با بازیابی ویژگی های معمول محیط داخلی، بلکه با تغییرات کوتاه مدت در عملکرد مشخص می شوند (به عنوان مثال، افزایش ریتم فعالیت قلبی و افزایش فراوانی حرکات تنفسی با افزایش کار عضلات). واکنش های هموستاز را می توان در موارد زیر هدف قرار داد:

حفظ سطوح شناخته شده از حالت ثابت؛

حذف یا محدود کردن عوامل مضر؛

توسعه یا حفظ اشکال بهینه تعامل بین ارگانیسم و ​​محیط در شرایط تغییر یافته وجود آن. همه این فرآیندها سازگاری را تعیین می کنند.

بنابراین، مفهوم هموستاز نه تنها به معنای ثبات معینی از ثابت های فیزیولوژیکی مختلف بدن است، بلکه شامل فرآیندهای سازگاری و هماهنگی فرآیندهای فیزیولوژیکی است که وحدت بدن را نه تنها در حالت عادی، بلکه در شرایط متغیر وجود آن تضمین می کند. .

اجزای اصلی هموستاز توسط سی. برنارد شناسایی شد و می توان آنها را به سه گروه تقسیم کرد:

الف. موادی که نیازهای سلولی را تامین می کنند:

مواد لازم برای تولید انرژی، رشد و بازیابی - گلوکز، پروتئین ها، چربی ها.

NaCl، Ca و سایر مواد معدنی.

اکسیژن.

ترشح داخلی.

ب- عوامل محیطی مؤثر بر فعالیت سلولی:

فشار اسمزی.

درجه حرارت.

غلظت یون هیدروژن (pH).

ب- مکانیسم های تضمین کننده وحدت ساختاری و عملکردی:

وراثت

بازسازی.

واکنش ایمونوبیولوژیکی

اصل تنظیم بیولوژیکی وضعیت داخلی ارگانیسم (محتوای آن) و همچنین ارتباط بین مراحل انتوژنز و فیلوژنز را تضمین می کند. ثابت شده است که این اصل گسترده است. در طول مطالعه خود، سایبرنتیک به وجود آمد - علم کنترل هدفمند و بهینه فرآیندهای پیچیده در طبیعت زنده، در جامعه انسانی و صنعت (Berg I.A.، 1962).

یک موجود زنده یک سیستم پیچیده کنترل شده است که در آن بسیاری از متغیرهای محیط بیرونی و درونی با هم تعامل دارند. مشترک در همه سیستم ها حضور است ورودیمتغیرهایی که بسته به ویژگی ها و قوانین رفتاری سیستم به آنها تبدیل می شوند تعطیلات آخر هفتهمتغیرها (شکل 10).

برنج. 10 - طرح کلی هموستاز سیستم های زنده

متغیرهای خروجی به ورودی و قوانین رفتار سیستم بستگی دارند.

تأثیر سیگنال خروجی بر قسمت کنترل سیستم نامیده می شود بازخورد , که در خودتنظیمی اهمیت زیادی دارد (واکنش هموستاتیک). تمیز دادن منفی ومثبت بازخورد.

منفی بازخورد تأثیر سیگنال ورودی بر روی مقدار خروجی را طبق این اصل کاهش می دهد: "هر چه بیشتر (در خروجی) ، کمتر (در ورودی)". این به بازیابی هموستاز سیستم کمک می کند.

در مثبت بازخورد، اندازه سیگنال ورودی طبق این اصل افزایش می یابد: "هر چه بیشتر (در خروجی)، بیشتر (در ورودی)". انحراف حاصل از حالت اولیه را افزایش می دهد که منجر به اختلال در هموستاز می شود.

با این حال، همه انواع خود تنظیمی بر اساس یک اصل عمل می کنند: خود انحراف از حالت اولیه، که به عنوان انگیزه ای برای روشن کردن مکانیسم های اصلاح عمل می کند. بنابراین، pH طبیعی خون 7.32 - 7.45 است. تغییر pH 0.1 منجر به اختلال عملکرد قلب می شود. این اصل توسط Anokhin P.K. در سال 1935 و به نام اصل بازخورد، که در خدمت انجام واکنش های تطبیقی ​​است.

اصل کلی پاسخ هموستاتیک(آنخین: "نظریه سیستم های عملکردی"):

انحراف از سطح اولیه → سیگنال → فعال سازی مکانیسم های نظارتی بر اساس اصل بازخورد → اصلاح تغییر (نرمال سازی).

بنابراین، در حین کار فیزیکی، غلظت CO 2 در خون افزایش می یابد → pH به سمت اسیدی منتقل می شود → سیگنال وارد مرکز تنفسی بصل النخاع می شود → اعصاب گریز از مرکز یک ضربه را به عضلات بین دنده ای هدایت می کنند و تنفس عمیق می شود → CO 2 در خون کاهش می یابد، PH بازیابی می شود.

مکانیسم‌های تنظیم هموستاز در سطوح ژنتیکی مولکولی، سلولی، ارگانیسمی، جمعیت گونه‌ها و بیوسفر.

مکانیسم‌های هموستاتیک تنظیمی در سطوح ژن، سلولی و سیستمی (جاندار، جمعیت-گونه و بیوسفر) عمل می‌کنند.

مکانیسم های ژنی هموستاز همه پدیده های هموستاز در بدن به طور ژنتیکی تعیین می شوند. در حال حاضر در سطح محصولات ژن اولیه یک ارتباط مستقیم وجود دارد - "یک ژن ساختاری - یک زنجیره پلی پپتیدی". علاوه بر این، یک مطابقت خطی بین توالی نوکلئوتیدی DNA و توالی اسید آمینه زنجیره پلی پپتیدی وجود دارد. برنامه ارثی برای رشد فردی یک ارگانیسم، شکل گیری ویژگی های خاص گونه را نه در شرایط ثابت، بلکه در شرایط محیطی متغیر، در محدوده یک هنجار واکنشی تعیین شده ارثی، فراهم می کند. مارپیچ مضاعف DNA در فرآیندهای همانند سازی و ترمیم آن ضروری است. هر دو به طور مستقیم با تضمین ثبات عملکرد ماده ژنتیکی مرتبط هستند.

از دیدگاه ژنتیکی، می توان بین تظاهرات ابتدایی و سیستمیک هموستاز تمایز قائل شد. نمونه هایی از تظاهرات ابتدایی هموستاز عبارتند از: کنترل ژنی سیزده عامل انعقاد خون، کنترل ژن سازگاری بافت ها و اندام ها، امکان پیوند.

ناحیه پیوند شده نامیده می شود پیوند. ارگانیسمی که از آن بافت برای پیوند گرفته می شود اهدا کننده , و چه کسی در حال پیوند است - گیرنده . موفقیت پیوند به واکنش های ایمنی بدن بستگی دارد. پیوند خودکار، پیوند سیژنیک، پیوند آلو و پیوند خارجی وجود دارد.

اتوپیوند – پیوند بافت از همان ارگانیسم در این مورد، پروتئین (آنتی ژن) پیوند با گیرنده تفاوتی ندارد. هیچ واکنش ایمونولوژیک وجود ندارد.

پیوند سیژنیک در دوقلوهای همسان که دارای ژنوتیپ یکسان هستند انجام می شود.

پیوند آلو – پیوند بافت از یک فرد به فرد دیگر متعلق به همان گونه. اهدا کننده و گیرنده در آنتی ژن ها متفاوت هستند، به همین دلیل است که حیوانات بالاتر پیوند طولانی مدت بافت ها و اندام ها را تجربه می کنند.

پیوند زن – اهدا کننده و گیرنده به انواع مختلفی از ارگانیسم ها تعلق دارند. این نوع پیوند در برخی از بی مهرگان موفقیت آمیز است، اما در حیوانات بالاتر چنین پیوندهایی ریشه نمی‌دارد.

در طول پیوند، این پدیده از اهمیت زیادی برخوردار است تحمل ایمونولوژیک (هیستو سازگاری). سرکوب سیستم ایمنی در مورد پیوند بافت (سرکوب سیستم ایمنی) با: سرکوب فعالیت سیستم ایمنی، تابش، تجویز سرم ضد لنفاوی، هورمون های آدرنال، مواد شیمیایی - داروهای ضد افسردگی (ایموران) حاصل می شود. وظیفه اصلی سرکوب نه تنها ایمنی، بلکه ایمنی پیوند است.

ایمنی پیوند توسط ساختار ژنتیکی دهنده و گیرنده تعیین می شود. ژن های مسئول سنتز آنتی ژن هایی که باعث واکنش به بافت پیوندی می شوند، ژن ناسازگاری بافت نامیده می شوند.

در انسان، سیستم اصلی سازگاری بافتی ژنتیکی، سیستم HLA (آنتی ژن لکوسیت انسانی) است. آنتی ژن ها به طور کامل بر روی سطح لکوسیت ها نشان داده می شوند و با استفاده از آنتی سرم ها شناسایی می شوند. ساختار سیستم در انسان و حیوان یکسان است. یک اصطلاح رایج برای توصیف جایگاه های ژنتیکی و آلل های سیستم HLA اتخاذ شده است. آنتی ژن ها مشخص می شوند: HLA-A 1. HLA-A 2 و غیره آنتی ژن های جدیدی که به طور قطعی شناسایی نشده اند W (Work) نامیده می شوند. آنتی ژن های سیستم HLA به 2 گروه SD و LD تقسیم می شوند (شکل 11).

آنتی ژن های گروه SD با روش های سرولوژیکی تعیین می شوند و توسط ژن های 3 زیر لوکوس سیستم HLA تعیین می شوند: HLA-A. HLA-B; HLA-C.

برنج. 11 - HLA سیستم ژنتیکی اصلی سازگاری بافتی انسان است

آنتی ژن های LD توسط ساب لوکوس HLA-D کروموزوم ششم کنترل می شوند و با روش کشت مخلوط لکوسیت ها تعیین می شوند.

هر یک از ژن هایی که آنتی ژن های HLA انسانی را کنترل می کنند دارای تعداد زیادی آلل هستند. بنابراین، زیر لوکوس HLA-A 19 آنتی ژن را کنترل می کند. HLA-B - 20; HLA-C - 5 آنتی ژن "کار"؛ HLA-D – 6. بنابراین، در حال حاضر حدود 50 آنتی ژن در انسان کشف شده است.

پلی مورفیسم آنتی ژنی سیستم HLA نتیجه منشاء برخی از سایرین و ارتباط ژنتیکی نزدیک بین آنهاست. شناسایی اهدا کننده و گیرنده توسط آنتی ژن HLA برای پیوند ضروری است. پیوند کلیه یکسان در 4 آنتی ژن سیستم، نرخ بقای 70٪ را تضمین می کند. 3 - 60٪؛ 2 - 45٪؛ هر کدام 1 تا 25 درصد

مراکز خاصی وجود دارد که انتخاب دهنده و گیرنده پیوند را انجام می دهند، به عنوان مثال، در هلند - "Eurotransplant". تایپ بر اساس آنتی ژن های سیستم HLA نیز در جمهوری بلاروس انجام می شود.

مکانیسم های سلولی هدف هموستاز بازیابی سلول ها و اندام های بافتی در صورت نقض یکپارچگی آنها است. مجموعه ای از فرآیندهای با هدف بازیابی ساختارهای بیولوژیکی تخریب شده نامیده می شود بازسازی این فرآیند مشخصه همه سطوح است: تجدید پروتئین ها، اجزای اندامک های سلولی، کل اندامک ها و خود سلول ها. بازیابی عملکرد اندام پس از آسیب یا پارگی عصب و بهبود زخم برای پزشکی از نقطه نظر تسلط بر این فرآیندها مهم است.

بافت ها با توجه به توانایی بازسازی به 3 گروه تقسیم می شوند:

بافت ها و اندام هایی که با سلولی بازسازی (استخوان ها، بافت همبند شل، سیستم خونساز، اندوتلیوم، مزوتلیوم، غشاهای مخاطی دستگاه روده، دستگاه تنفسی و دستگاه ادراری تناسلی).

بافت ها و اندام هایی که با سلولی و درون سلولی بازسازی (کبد، کلیه ها، ریه ها، عضلات صاف و اسکلتی، سیستم عصبی خودمختار، غدد درون ریز، پانکراس).

پارچه هایی که به طور عمده مشخص می شوند داخل سلولی بازسازی (میوکارد) یا بازسازی منحصراً درون سلولی (سلول های گانگلیونی سیستم عصبی مرکزی). فرآیندهای بازیابی ماکرومولکول ها و اندامک های سلولی را با جمع آوری ساختارهای اولیه یا با تقسیم آنها (میتوکندری) پوشش می دهد.

در روند تکامل، 2 نوع بازسازی شکل گرفت فیزیولوژیکی و ترمیمی .

بازسازی فیزیولوژیکی - این یک فرآیند طبیعی بازیابی عناصر بدن در طول زندگی است. به عنوان مثال، ترمیم گلبول های قرمز و لکوسیت ها، جایگزینی اپیتلیوم پوست، مو، جایگزینی دندان های شیری با دندان های دائمی. این فرآیندها تحت تأثیر عوامل بیرونی و داخلی قرار دارند.

بازسازی ترمیمی – ترمیم اندام ها و بافت های از دست رفته در اثر آسیب یا جراحت است. این فرآیند پس از صدمات مکانیکی، سوختگی، آسیب های شیمیایی یا تشعشع و همچنین در نتیجه بیماری ها و عملیات جراحی رخ می دهد.

بازسازی ترمیمی به تقسیم می شود معمول (همومورفوزیس) و غیر معمول (هترومورفوزیس). در حالت اول، عضوی که برداشته شده یا از بین رفته، بازسازی می شود، در حالت دوم، عضوی دیگر در محل عضو خارج شده ایجاد می شود.

بازسازی غیر معمول در بی مهرگان شایع تر است.

هورمون ها بازسازی را تحریک می کنند غده هیپوفیز و غده تیروئید . چندین روش برای بازسازی وجود دارد:

اپی مورفوزیس یا بازسازی کامل - ترمیم سطح زخم، تکمیل قسمت به کل (به عنوان مثال، رشد مجدد دم در مارمولک، اندام ها در نیوتن).

مورفولاکسیس - بازسازی قسمت باقی مانده از اندام به یک کل، فقط در اندازه کوچکتر. این روش با بازسازی یک روش جدید از بقایای یک قدیمی (به عنوان مثال، بازسازی اندام در یک سوسک) مشخص می شود.

اندومورفوزیس - ترمیم به دلیل بازسازی درون سلولی بافت و اندام. به دلیل افزایش تعداد سلول ها و اندازه آنها، جرم اندام به اصلی نزدیک می شود.

در مهره داران، بازسازی ترمیمی به شکل زیر رخ می دهد:

بازسازی کامل - ترمیم بافت اصلی پس از آسیب.

هیپرتروفی احیا کننده ، مشخصه اندام های داخلی است. در این حالت، سطح زخم با یک اسکار بهبود می یابد، ناحیه برداشته شده دوباره رشد نمی کند و شکل اندام ترمیم نمی شود. جرم قسمت باقی مانده از اندام به دلیل افزایش تعداد سلول ها و اندازه آنها افزایش می یابد و به مقدار اولیه نزدیک می شود. به این ترتیب کبد، ریه ها، کلیه ها، غدد فوق کلیوی، لوزالمعده، بزاق و غدد تیروئید در پستانداران بازسازی می شوند.

هیپرپلازی جبرانی داخل سلولی فراساختارهای سلولی در این مورد، یک اسکار در محل آسیب تشکیل می شود و به دلیل افزایش حجم سلول ها، و نه تعداد آنها بر اساس تکثیر (هیپرپلازی) ساختارهای داخل سلولی (بافت عصبی) ترمیم توده اصلی رخ می دهد.

مکانیسم های سیستمیک توسط تعامل سیستم های نظارتی ارائه می شود: عصبی، غدد درون ریز و ایمنی .

تنظیم عصبی توسط سیستم عصبی مرکزی انجام و هماهنگ می شود. تکانه های عصبی که وارد سلول ها و بافت ها می شوند نه تنها باعث ایجاد هیجان می شوند، بلکه فرآیندهای شیمیایی و تبادل مواد فعال بیولوژیکی را نیز تنظیم می کنند. در حال حاضر، بیش از 50 هورمون عصبی شناخته شده است. بنابراین، هیپوتالاموس وازوپرسین، اکسی توسین، لیبرین و استاتین تولید می کند که عملکرد غده هیپوفیز را تنظیم می کند. نمونه هایی از تظاهرات سیستمیک هموستاز، حفظ دما و فشار خون ثابت است.

از نقطه نظر هموستاز و سازگاری، سیستم عصبی سازمان دهنده اصلی تمام فرآیندهای بدن است. به گفته N.P. اساس سازگاری تعادل موجودات با شرایط محیطی است. پاولوف، فرآیندهای رفلکس دروغ می گویند. بین سطوح مختلف تنظیم هومئوستاتیک یک تابع سلسله مراتبی خصوصی در سیستم تنظیم فرآیندهای داخلی بدن وجود دارد (شکل 12).

قشر مغز و بخش هایی از مغز

خود تنظیمی بر اساس اصل بازخورد

فرآیندهای تنظیم عصبی محیطی، رفلکس های موضعی

سطوح سلولی و بافتی هموستاز

برنج. 12. - تبعیت سلسله مراتبی در نظام تنظیم فرآیندهای درونی بدن.

ابتدایی ترین سطح شامل سیستم های هموستاتیک در سطوح سلولی و بافتی است. در بالای آنها فرآیندهای تنظیمی عصبی محیطی مانند رفلکس های موضعی قرار دارند. علاوه بر این در این سلسله مراتب، سیستم های خودتنظیمی عملکردهای فیزیولوژیکی خاص با کانال های مختلف "بازخورد" وجود دارد. بالای این هرم توسط قشر مغز و مغز اشغال شده است.

در یک ارگانیسم پیچیده چند سلولی، هر دو اتصال مستقیم و بازخورد نه تنها توسط مکانیسم های عصبی، بلکه همچنین توسط مکانیسم های هورمونی (غدد درون ریز) انجام می شود. هر یک از غدد موجود در سیستم غدد درون ریز بر سایر اندام های این سیستم تأثیر می گذارد و به نوبه خود تحت تأثیر دومی قرار می گیرد.

مکانیسم های غدد درون ریز هموستاز بر اساس B.M. زاوادسکی، این یک مکانیسم تعامل مثبت و منفی است، یعنی. متعادل کردن فعالیت عملکردی غده با غلظت هورمون. با غلظت بالای هورمون (بیش از حد طبیعی)، فعالیت غده ضعیف می شود و بالعکس. این اثر از طریق عمل هورمون بر روی غده تولید کننده آن انجام می شود. در تعدادی از غدد، تنظیم از طریق هیپوتالاموس و غده هیپوفیز قدامی، به ویژه در هنگام واکنش استرس برقرار می شود.

غدد درون ریز را می توان با توجه به ارتباط آنها با لوب قدامی غده هیپوفیز به دو گروه تقسیم کرد. دومی مرکزی و سایر غدد درون ریز محیطی در نظر گرفته می شوند. این تقسیم بندی بر اساس این واقعیت است که لوب قدامی غده هیپوفیز هورمون های به اصطلاح استوایی تولید می کند که برخی از غدد درون ریز محیطی را فعال می کند. به نوبه خود، هورمون های غدد درون ریز محیطی بر روی لوب قدامی غده هیپوفیز عمل می کنند و از ترشح هورمون های استوایی جلوگیری می کنند.

واکنش هایی که هموستاز را تضمین می کند نمی تواند به یک غده درون ریز محدود شود، بلکه همه غدد را تا حدی درگیر می کند. واکنش حاصل روندی زنجیره‌ای به خود می‌گیرد و به عوامل دیگر گسترش می‌یابد. اهمیت فیزیولوژیکی هورمون ها در تنظیم سایر عملکردهای بدن نهفته است و بنابراین ماهیت زنجیره ای باید تا حد امکان بیان شود.

اختلالات مداوم در محیط بدن به حفظ هموستاز آن در طول عمر طولانی کمک می کند. اگر شرایط زندگی ایجاد کنید که در آن هیچ چیز باعث تغییرات قابل توجهی در محیط داخلی نشود، آنگاه ارگانیسم در مواجهه با محیط کاملاً غیر مسلح خواهد بود و به زودی خواهد مرد.

ترکیبی از مکانیسم های تنظیمی عصبی و غدد درون ریز در هیپوتالاموس اجازه می دهد تا واکنش های هومئوستاتیک پیچیده ای را در ارتباط با تنظیم عملکرد احشایی بدن انجام دهد. سیستم عصبی و غدد درون ریز مکانیسم یکپارچه کننده هموستاز هستند.

نمونه ای از پاسخ کلی مکانیسم های عصبی و هومورال حالت استرسی است که در شرایط نامساعد زندگی ایجاد می شود و خطر اختلال هموستاز وجود دارد. تحت استرس، تغییر در وضعیت اکثر سیستم ها مشاهده می شود: عضلانی، تنفسی، قلبی عروقی، گوارشی، اندام های حسی، فشار خون، ترکیب خون. همه این تغییرات تجلی واکنش های هموستاتیک فردی با هدف افزایش مقاومت بدن در برابر عوامل نامطلوب است. تحرک سریع نیروهای بدن به عنوان یک واکنش محافظتی در برابر استرس عمل می کند.

با "استرس جسمی"، مشکل افزایش مقاومت کلی بدن طبق طرح نشان داده شده در شکل 13 حل می شود.

برنج. 13 - طرح افزایش مقاومت کلی بدن در طول

هموستاز یک فرآیند خودتنظیمی است که در آن تمام سیستم های بیولوژیکی در تلاش برای حفظ ثبات در طول دوره سازگاری با شرایط خاصی هستند که برای بقا بهینه هستند. هر سیستمی که در تعادل دینامیکی قرار دارد، تلاش می کند تا به حالتی پایدار دست یابد که در برابر عوامل و محرک های خارجی مقاومت کند.

مفهوم هموستاز

تمام سیستم های بدن باید با هم کار کنند تا هموستاز مناسب در بدن حفظ شود. هموستاز تنظیم شاخص هایی در بدن مانند دما، محتوای آب و سطح دی اکسید کربن است. به عنوان مثال، دیابت وضعیتی است که در آن بدن نمی تواند سطح گلوکز خون را تنظیم کند.

هموستاز اصطلاحی است که هم برای توصیف وجود موجودات در یک اکوسیستم و هم برای توصیف عملکرد موفقیت آمیز سلول ها در یک موجود زنده استفاده می شود. ارگانیسم ها و جمعیت ها می توانند با حفظ سطوح پایدار باروری و مرگ و میر، هموستاز را حفظ کنند.

بازخورد

بازخورد فرآیندی است که زمانی اتفاق می‌افتد که سیستم‌های بدن باید کند شده یا به طور کامل متوقف شوند. وقتی انسان غذا می خورد، غذا وارد معده می شود و هضم غذا شروع می شود. معده نباید بین وعده های غذایی کار کند. دستگاه گوارش با یک سری هورمون ها و تکانه های عصبی کار می کند تا ترشح اسید در معده را متوقف و شروع کند.

مثال دیگری از بازخورد منفی را می توان در مورد افزایش دمای بدن مشاهده کرد. تنظیم هموستاز با تعریق، واکنش محافظتی بدن به گرمای بیش از حد آشکار می شود. بنابراین، افزایش دما متوقف می شود و مشکل گرمای بیش از حد خنثی می شود. در صورت هیپوترمی، بدن همچنین تعدادی از اقدامات انجام شده را برای گرم کردن انجام می دهد.

حفظ تعادل درونی

هوموستاز را می توان به عنوان ویژگی یک ارگانیسم یا سیستم تعریف کرد که به آن کمک می کند پارامترهای داده شده را در یک محدوده طبیعی از مقادیر حفظ کند. این کلید زندگی است و تعادل نامناسب در حفظ هموستاز می تواند منجر به بیماری هایی مانند فشار خون بالا و دیابت شود.

هموستاز یک عنصر کلیدی در درک نحوه عملکرد بدن انسان است. این تعریف رسمی سیستمی را مشخص می‌کند که محیط داخلی خود را تنظیم می‌کند و تلاش می‌کند تا ثبات و نظم همه فرآیندهایی که در بدن اتفاق می‌افتد را حفظ کند.

تنظیم هومئوستاتیک: دمای بدن

کنترل دمای بدن در انسان نمونه خوبی از هموستاز در یک سیستم بیولوژیکی است. هنگامی که یک فرد سالم است، دمای بدن او در حدود +37 درجه سانتیگراد است، اما عوامل مختلفی از جمله هورمون ها، میزان متابولیسم و ​​بیماری های مختلفی که باعث تب می شوند می توانند بر این مقدار تأثیر بگذارند.

در بدن، تنظیم دما در بخشی از مغز به نام هیپوتالاموس کنترل می شود. از طریق جریان خون، سیگنال‌های مربوط به شاخص‌های دما به مغز دریافت می‌شود و همچنین نتایج داده‌های مربوط به تعداد تنفس، سطح قند خون و متابولیسم مورد تجزیه و تحلیل قرار می‌گیرد. از دست دادن گرما در بدن انسان نیز به کاهش فعالیت کمک می کند.

تعادل آب و نمک

هر چقدر هم که انسان آب بنوشد، بدن انسان مانند بادکنک باد نمی‌کند و اگر کم بنوشد بدن انسان مانند کشمش کوچک نمی‌شود. احتمالاً کسی حداقل یک بار به این موضوع فکر کرده است. به هر طریقی، بدن می داند که برای حفظ سطح مورد نظر، چه مقدار مایع باید حفظ شود.

غلظت نمک و گلوکز (قند) در بدن در سطح ثابتی حفظ می شود (در صورت عدم وجود عوامل منفی)، میزان خون در بدن حدود 5 لیتر است.

تنظیم سطح قند خون

گلوکز نوعی قند است که در خون یافت می شود. بدن انسان باید سطح گلوکز مناسب را حفظ کند تا فرد سالم بماند. هنگامی که سطح گلوکز بیش از حد بالا می رود، لوزالمعده هورمون انسولین را تولید می کند.

اگر سطح گلوکز خون خیلی پایین بیاید، کبد گلیکوژن را در خون تبدیل می کند و در نتیجه سطح قند را افزایش می دهد. هنگامی که باکتری ها یا ویروس های بیماری زا وارد بدن می شوند، قبل از اینکه عناصر بیماری زا منجر به مشکلات سلامتی شوند، شروع به مبارزه با عفونت می کند.

فشار خون تحت کنترل

حفظ فشار خون سالم نیز نمونه ای از هموستاز است. قلب می تواند تغییرات فشار خون را حس کند و سیگنال هایی را برای پردازش به مغز ارسال کند. سپس مغز سیگنالی را به همراه دستورالعمل نحوه پاسخ صحیح به قلب ارسال می کند. اگر فشار خون شما خیلی بالا است، باید آن را کاهش دهید.

چگونه هموستاز به دست می آید؟

بدن انسان چگونه همه سیستم ها و اندام ها را تنظیم می کند و تغییرات محیط را جبران می کند؟ این به دلیل وجود بسیاری از سنسورهای طبیعی است که دما، ترکیب نمک خون، فشار خون و بسیاری از پارامترهای دیگر را کنترل می کنند. این آشکارسازها در صورت انحراف مقادیر خاصی از هنجار، سیگنال‌هایی را به مغز، مرکز کنترل اصلی ارسال می‌کنند. پس از این، اقدامات جبرانی برای بازگرداندن حالت عادی آغاز می شود.

حفظ هموستاز برای بدن بسیار مهم است. بدن انسان حاوی مقدار معینی از مواد شیمیایی به نام اسیدها و قلیاها است که تعادل صحیح آنها برای عملکرد بهینه همه اندام ها و سیستم های بدن ضروری است. سطح کلسیم خون باید در سطح مناسب حفظ شود. از آنجایی که تنفس غیرارادی است، سیستم عصبی تضمین می کند که بدن اکسیژن بسیار مورد نیاز را دریافت می کند. هنگامی که سموم وارد جریان خون شما می شوند، هموستاز بدن را مختل می کنند. بدن انسان از طریق سیستم ادراری به این اختلال پاسخ می دهد.

تاکید بر این نکته مهم است که اگر سیستم به طور طبیعی کار کند، هموستاز بدن به طور خودکار کار می کند. به عنوان مثال، واکنش به گرما - پوست قرمز می شود زیرا رگ های خونی کوچک آن به طور خودکار گشاد می شوند. لرز پاسخی به خنک شدن است. بنابراین، هموستاز مجموعه ای از اندام ها نیست، بلکه سنتز و تعادل عملکردهای بدن است. با هم، این به شما امکان می دهد کل بدن را در حالت پایدار نگه دارید.

بدن حیوانات بالاتر سازگاری هایی ایجاد کرده است که با بسیاری از تأثیرات محیط خارجی مقابله می کند و شرایط نسبتاً ثابتی را برای وجود سلول ها فراهم می کند. این برای عملکرد کل ارگانیسم بسیار مهم است. این را با مثال هایی توضیح می دهیم. سلول های بدن حیوانات خونگرم، یعنی حیوانات با دمای بدن ثابت، به طور معمول فقط در محدوده دمایی باریک (در انسان، در محدوده 36-38 درجه) عمل می کنند. تغییر دما فراتر از این مرزها منجر به اختلال در فعالیت سلولی می شود. در عین حال، بدن حیوانات خونگرم به طور معمول می تواند با نوسانات بسیار گسترده تر در دمای خارجی وجود داشته باشد. به عنوان مثال، یک خرس قطبی می تواند در دمای -70 درجه و +20-30 درجه زندگی کند. این به دلیل این واقعیت است که در کل ارگانیسم تبادل حرارت آن با محیط تنظیم می شود، یعنی تولید گرما (شدت فرآیندهای شیمیایی که با انتشار گرما رخ می دهد) و انتقال حرارت. بنابراین در دمای پایین محیط، تولید گرما افزایش می یابد و انتقال حرارت کاهش می یابد. بنابراین، هنگامی که دمای خارجی نوسان می کند (در محدوده خاصی)، دمای بدن ثابت می ماند.

عملکرد سلول های بدن تنها زمانی طبیعی است که فشار اسمزی نسبتاً ثابت باشد، به دلیل محتوای ثابت الکترولیت ها و آب در سلول ها. تغییر در فشار اسمزی - کاهش یا افزایش آن - منجر به اختلالات ناگهانی در عملکرد و ساختار سلول ها می شود. ارگانیسم به طور کلی می تواند برای مدتی وجود داشته باشد، حتی با وجود آب اضافی و محرومیت، و با مقادیر زیاد و کم نمک در غذا. این با حضور در بدنه دستگاه هایی توضیح داده می شود که به حفظ کمک می کند
ثابت بودن مقدار آب و الکترولیت ها در بدن در صورت مصرف بیش از حد آب، مقادیر قابل توجهی از آن به سرعت توسط اندام های دفعی (کلیه ها، غدد عرق، پوست) از بدن دفع می شود و در صورت کمبود آب در بدن باقی می ماند. به همین ترتیب، اندام‌های دفعی محتوای الکترولیت‌ها را در بدن تنظیم می‌کنند: آنها به سرعت مقادیر اضافی را حذف می‌کنند یا در صورت عدم دریافت نمک کافی، آنها را در مایعات بدن حفظ می‌کنند.

غلظت تک تک الکترولیت ها در خون و مایع بافتی از یک سو و در پروتوپلاسم سلول ها از سوی دیگر متفاوت است. خون و مایع بافتی حاوی یون های سدیم بیشتری هستند و پروتوپلاسم سلول ها حاوی یون های پتاسیم بیشتری است. تفاوت غلظت یون در داخل و خارج سلول با مکانیسم خاصی به دست می آید که یون های پتاسیم را در داخل سلول حفظ می کند و اجازه نمی دهد یون های سدیم در سلول جمع شوند. این مکانیسم که ماهیت آن هنوز مشخص نیست، پمپ سدیم پتاسیم نامیده می شود و با فرآیند متابولیسم سلولی مرتبط است.

سلول های بدن به تغییر غلظت یون های هیدروژن بسیار حساس هستند. تغییر در غلظت این یون ها در یک جهت یا دیگری به شدت فعالیت حیاتی سلول ها را مختل می کند. محیط داخلی بدن با غلظت ثابت یون های هیدروژن مشخص می شود که بستگی به وجود سیستم های به اصطلاح بافر در خون و مایع بافت دارد (ص 48) و به فعالیت اندام های دفعی. هنگامی که محتوای اسیدها یا قلیاها در خون افزایش می یابد، به سرعت از بدن دفع می شوند و به این ترتیب ثبات غلظت یون های هیدروژن در محیط داخلی حفظ می شود.

سلول‌ها، به‌ویژه سلول‌های عصبی، نسبت به تغییرات سطح قند خون، که به عنوان یک ماده مغذی مهم عمل می‌کنند، بسیار حساس هستند. بنابراین، ثابت بودن سطح قند خون برای روند زندگی از اهمیت بالایی برخوردار است. به این دلیل به دست می آید که وقتی سطح قند خون در کبد و ماهیچه ها افزایش می یابد، پلی ساکارید رسوب شده در سلول ها، گلیکوژن، از آن سنتز می شود و زمانی که سطح قند خون کاهش می یابد، گلیکوژن در کبد و ماهیچه ها تجزیه می شود. و قند انگور وارد خون می شود.

پایداری ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکوشیمیایی محیط داخلی یکی از ویژگی های مهم موجودات جانوران بالاتر است. برای نشان دادن این ثبات، W. Cannon اصطلاحی را پیشنهاد کرد که بسیار رایج شده است - هموستاز. بیان هموستاز وجود تعدادی ثابت بیولوژیکی است، به عنوان مثال، شاخص های کمی پایدار که وضعیت طبیعی بدن را مشخص می کند. چنین شاخص های ثابت عبارتند از: دمای بدن، فشار اسمزی خون و مایع بافت، محتوای یون های سدیم، پتاسیم، کلسیم، کلر و فسفر، و همچنین پروتئین ها و قند، غلظت یون های هیدروژن و تعدادی دیگر.

با توجه به ثبات ترکیب، خواص فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی محیط داخلی، باید تاکید کرد که مطلق نیست، بلکه نسبی و پویا است. این ثبات با کار مداوم تعدادی از اندام ها و بافت ها به دست می آید، در نتیجه تغییرات در ترکیب و خواص فیزیکی و شیمیایی محیط داخلی که تحت تأثیر تغییرات در محیط خارجی و به عنوان یک نتیجه فعالیت حیاتی بدن از بین می رود.

نقش اندام های مختلف و سیستم آنها در حفظ هموستاز متفاوت است. بنابراین، سیستم گوارش تضمین می کند که مواد مغذی به شکلی که می توانند توسط سلول های بدن استفاده شوند، وارد جریان خون می شوند. سیستم گردش خون حرکت مداوم خون و حمل و نقل مواد مختلف را در بدن انجام می دهد که در نتیجه مواد مغذی، اکسیژن و ترکیبات شیمیایی مختلف تشکیل شده در خود بدن به سلول ها می رسد و محصولات تجزیه از جمله دی اکسید کربن، آزاد شده توسط سلول ها به اندام ها منتقل می شود و آنها را از بدن خارج می کند. اندام های تنفسی تامین اکسیژن خون و حذف دی اکسید کربن از بدن را تضمین می کنند. کبد و تعدادی از اندام های دیگر تعداد قابل توجهی دگرگونی های شیمیایی را انجام می دهند - سنتز و تجزیه بسیاری از ترکیبات شیمیایی که در زندگی سلول ها مهم هستند. اندام های دفعی - کلیه ها، ریه ها، غدد عرق، پوست - محصولات نهایی تجزیه مواد آلی را از بدن خارج می کنند و محتوای ثابتی از آب و الکترولیت ها را در خون و در نتیجه در مایع بافتی و سلول های بدن حفظ می کنند. .

سیستم عصبی نقش مهمی در حفظ هموستاز دارد. با واکنش حساس به تغییرات مختلف در محیط بیرونی یا درونی، فعالیت اندام‌ها و سیستم‌ها را به گونه‌ای تنظیم می‌کند که از جابجایی‌ها و اختلالاتی که در بدن رخ می‌دهد یا می‌تواند رخ دهد، جلوگیری و از بین می‌رود.

به لطف توسعه دستگاه هایی که ثبات نسبی محیط داخلی بدن را تضمین می کند، سلول های آن کمتر در معرض تأثیرات متغیر محیط خارجی قرار می گیرند. با توجه به Cl. برنارد، "ثبات محیط داخلی شرط زندگی آزاد و مستقل است."

هموستاز دارای مرزهای مشخصی است. هنگامی که یک ارگانیسم، به ویژه برای مدت طولانی، در شرایطی باقی می ماند که به طور قابل توجهی با شرایطی که با آن سازگار است متفاوت است، هموستاز مختل می شود و ممکن است تغییراتی رخ دهد که با زندگی عادی ناسازگار باشد. بنابراین، با تغییر قابل توجهی در دمای خارجی در جهت افزایش یا کاهش، دمای بدن ممکن است افزایش یا کاهش یابد و گرم شدن یا سرد شدن بیش از حد بدن رخ دهد که منجر به مرگ شود. به همین ترتیب، با محدودیت قابل توجه دریافت آب و املاح به بدن یا محرومیت کامل از این مواد، ثبات نسبی ترکیب و خواص فیزیکوشیمیایی محیط داخلی پس از مدتی مختل شده و زندگی متوقف می شود.

سطح بالایی از هموستاز فقط در مراحل خاصی از گونه ها و رشد فردی رخ می دهد. حیوانات پایین تر سازگاری کافی برای کاهش یا حذف اثرات تغییرات در محیط خارجی ندارند. به عنوان مثال، ثبات نسبی دمای بدن (همیوترمی) فقط در حیوانات خونگرم حفظ می شود. در حیوانات به اصطلاح خونسرد دمای بدن نزدیک به دمای محیط خارجی و متغیر است (پویکیلوترمی). یک حیوان تازه متولد شده به اندازه یک ارگانیسم بالغ ثبات دمای بدن، ترکیب و خواص محیط داخلی را ندارد.

حتی اختلالات کوچک هموستاز منجر به آسیب شناسی می شود و بنابراین تعیین شاخص های فیزیولوژیکی نسبتاً ثابت مانند دمای بدن، فشار خون، ترکیب، خواص فیزیکوشیمیایی و بیولوژیکی خون و غیره از اهمیت تشخیصی بالایی برخوردار است.

از جمله خواص ذاتی موجودات زنده، هموستاز ذکر شده است. این مفهوم به ویژگی ثبات نسبی یک موجود زنده اشاره دارد. شایان ذکر است که چرا هموستاز مورد نیاز است، چیست و چگونه خود را نشان می دهد، با جزئیات درک شود.

هموستاز ویژگی یک موجود زنده است که به آن اجازه می دهد تا ویژگی های مهم را در محدوده قابل قبول حفظ کند. برای عملکرد عادی، ثبات محیط داخلی و شاخص های فردی ضروری است.

تأثیرات خارجی و عوامل نامطلوب منجر به تغییراتی می شود که بر وضعیت عمومی تأثیر منفی می گذارد. اما بدن قادر است خود به خود بهبود یابد و ویژگی های خود را به سطوح مطلوب برگرداند. این به دلیل ملک مورد نظر اتفاق می افتد.

با توجه به مفهوم هموستاز و پی بردن به چیستی آن، باید مشخص شود که این خاصیت چگونه محقق می شود. ساده ترین راه برای درک این موضوع استفاده از سلول ها به عنوان مثال است. هر یک سیستمی است که با تحرک مشخص می شود. تحت تأثیر شرایط خاص، ویژگی های آن ممکن است تغییر کند.

برای عملکرد طبیعی، یک سلول باید دارای ویژگی هایی باشد که برای وجود آن بهینه است. اگر شاخص ها از هنجار منحرف شوند، سرزندگی کاهش می یابد. برای جلوگیری از مرگ، تمام اموال باید به حالت اولیه بازگردانده شوند.

منظور از هموستاز همین است. هر تغییری را که در نتیجه اثر روی سلول رخ می دهد خنثی می کند.

تعریف

اجازه دهید تعریف کنیم که این ویژگی یک موجود زنده چیست. در ابتدا، این اصطلاح برای توصیف توانایی حفظ یک محیط داخلی ثابت استفاده می شد. دانشمندان فرض کردند که این فرآیند فقط مایع بین سلولی، خون و لنف را تحت تاثیر قرار می دهد.

این ثبات آنهاست که به بدن اجازه می دهد حالت پایداری را حفظ کند. اما بعداً مشخص شد که چنین توانایی در هر سیستم باز ذاتی است.

تعریف هموستاز تغییر کرده است. اکنون این نام برای خود تنظیمی یک سیستم باز است که شامل حفظ تعادل دینامیکی از طریق اجرای واکنش های هماهنگ است. به لطف آنها، سیستم پارامترهای نسبتاً ثابت لازم برای زندگی عادی را حفظ می کند.

این اصطلاح نه تنها در زیست شناسی مورد استفاده قرار گرفت. در جامعه شناسی، روانشناسی، پزشکی و سایر علوم کاربرد پیدا کرده است. هر یک از آنها تفسیر خاص خود را از این مفهوم دارند، اما آنها یک جوهر مشترک دارند - ثبات.

مشخصات

برای درک اینکه دقیقاً چه چیزی هموستاز نامیده می شود، باید بدانید که این فرآیند چه ویژگی هایی دارد.

این پدیده دارای ویژگی هایی مانند:

1. تلاش برای تعادل تمام پارامترهای یک سیستم باز باید مطابق با یکدیگر باشند.
2. شناسایی فرصت های سازگاری قبل از تغییر پارامترها، سیستم باید تعیین کند که آیا امکان انطباق با شرایط زندگی تغییر یافته وجود دارد یا خیر. این از طریق تجزیه و تحلیل اتفاق می افتد.
3. غیر قابل پیش بینی بودن نتایج تنظیم شاخص ها همیشه به تغییرات مثبت منجر نمی شود.

پدیده مورد بررسی فرآیند پیچیده ای است که اجرای آن به شرایط مختلف بستگی دارد. وقوع آن با ویژگی های یک سیستم باز و ویژگی های شرایط عملیاتی آن تعیین می شود.

کاربرد در زیست شناسی

این اصطلاح نه تنها در رابطه با موجودات زنده استفاده می شود. در زمینه های مختلف استفاده می شود. برای درک بهتر هموستاز، باید دریابید که زیست شناسان چه معنایی برای آن قائل هستند، زیرا این ناحیه ای است که بیشتر در آن استفاده می شود.

این علم این خاصیت را به همه موجودات بدون استثناء صرف نظر از ساختار آنها نسبت می دهد. به طور مشخص تک سلولی و چند سلولی است. در موجودات تک سلولی خود را در حفظ یک محیط داخلی ثابت نشان می دهد.

در ارگانیسم هایی با ساختار پیچیده تر، این ویژگی مربوط به سلول ها، بافت ها، اندام ها و سیستم های فردی است. از جمله پارامترهایی که باید ثابت باشد دمای بدن، ترکیب خون و محتوای آنزیم است.

در زیست شناسی، هموستاز نه تنها حفظ ثبات، بلکه توانایی بدن برای سازگاری با شرایط متغیر محیطی است.

زیست شناسان دو نوع از موجودات را تشخیص می دهند:

1. ساختاری، که در آن ویژگی های موجودات زنده، بدون توجه به شرایط، حفظ می شود. این شامل حیوانات خونگرم است.
2. تنظیمی، پاسخگویی به تغییرات محیط خارجی و سازگاری با آنها. این شامل دوزیستان است.

در صورت وجود تخلف در این زمینه، بهبود یا انطباق مشاهده نمی شود. بدن آسیب پذیر می شود و ممکن است بمیرد.

چگونه در انسان اتفاق می افتد؟

بدن انسان از تعداد زیادی سلول تشکیل شده است که به هم پیوسته اند و بافت ها، اندام ها و سیستم های اندام را تشکیل می دهند. به دلیل تأثیرات خارجی، تغییراتی می تواند در هر سیستم و اندامی رخ دهد که مستلزم تغییراتی در کل بدن است.

اما برای عملکرد طبیعی، بدن باید ویژگی های بهینه را حفظ کند. بر این اساس، پس از هر ضربه ای باید به حالت اولیه خود بازگردد. این به دلیل هموستاز اتفاق می افتد.

این ویژگی بر پارامترهایی مانند:

• درجه حرارت،
• محتوای مواد مغذی
• اسیدیته،
• ترکیب خون،
• حذف ضایعات.

همه این پارامترها بر وضعیت فرد به عنوان یک کل تأثیر می گذارد. سیر طبیعی واکنش های شیمیایی که به حفظ حیات کمک می کند به آنها بستگی دارد. هموستاز به شما امکان می دهد پس از هر ضربه ای شاخص های قبلی را بازیابی کنید، اما علت واکنش های تطبیقی ​​نیست. این ویژگی یک ویژگی کلی برای تعداد زیادی از فرآیندهایی است که به طور همزمان کار می کنند.

برای خون

هموستاز خون یکی از اصلی ترین ویژگی هایی است که بر زنده ماندن یک موجود زنده تأثیر می گذارد. خون پایه مایع آن است، زیرا در هر بافت و هر اندامی یافت می شود.

به لطف آن، بخش های جداگانه بدن با اکسیژن تامین می شود و مواد مضر و محصولات متابولیک حذف می شوند.

اگر اختلالاتی در خون وجود داشته باشد، عملکرد این فرآیندها بدتر می شود، که بر عملکرد اندام ها و سیستم ها تأثیر می گذارد. تمام عملکردهای دیگر به ثبات ترکیب آن بستگی دارد.

این ماده باید پارامترهای زیر را نسبتاً ثابت نگه دارد:

• سطح اسیدیته؛
• فشار اسمزی؛
• نسبت الکترولیت پلاسما؛
• مقدار گلوکز؛
• ترکیب سلولی

با توجه به توانایی حفظ این شاخص ها در محدوده طبیعی، آنها حتی تحت تأثیر فرآیندهای پاتولوژیک تغییر نمی کنند. نوسانات جزئی در آنها ذاتی است و این ضرری ندارد. اما به ندرت از مقادیر طبیعی فراتر می روند.

جالب است!در صورت بروز اختلال در این ناحیه، پارامترهای خون به موقعیت اولیه خود باز نمی گردند. این نشان دهنده وجود مشکلات جدی است. بدن قادر به حفظ تعادل نیست. در نتیجه خطر بروز عوارض وجود دارد.

در پزشکی استفاده کنید

این مفهوم به طور گسترده در پزشکی استفاده می شود. در این زمینه، جوهر آن تقریباً شبیه به معنای زیستی آن است. این اصطلاح در علم پزشکی فرآیندهای جبرانی و توانایی بدن برای خود تنظیمی را در بر می گیرد.

این مفهوم شامل روابط و تعاملات همه اجزای درگیر در اجرای عملکرد تنظیمی است. فرآیندهای متابولیک، تنفس و گردش خون را پوشش می دهد.

تفاوت اصطلاح پزشکی در این است که علم هموستاز را عامل کمکی در درمان می داند. در بیماری ها، عملکرد بدن به دلیل آسیب به اندام ها مختل می شود. این روی کل بدن تاثیر می گذارد. بازیابی فعالیت اندام مشکل با کمک درمان امکان پذیر است. توانایی مورد نظر به افزایش اثربخشی آن کمک می کند. به لطف روش ها، بدن خود تلاش هایی را برای از بین بردن پدیده های پاتولوژیک انجام می دهد و سعی می کند پارامترهای طبیعی را بازیابی کند.

در صورت عدم وجود فرصت برای این، یک مکانیسم سازگاری فعال می شود که خود را در کاهش بار روی اندام آسیب دیده نشان می دهد. این به شما امکان می دهد آسیب را کاهش دهید و از پیشرفت فعال بیماری جلوگیری کنید. می توان گفت که مفهومی مانند هموستاز در پزشکی از منظر عملی مورد توجه قرار می گیرد.

ویکیپدیا

معنای هر اصطلاح یا ویژگی هر پدیده اغلب از ویکی پدیا آموخته می شود. او این مفهوم را با جزئیات بررسی می کند، اما به ساده ترین معنی: او آن را میل بدن برای سازگاری، رشد و بقا می نامد.

این رویکرد با این واقعیت توضیح داده می شود که در غیاب این ویژگی، سازگاری یک موجود زنده با شرایط متغیر محیطی و توسعه در جهت درست دشوار خواهد بود.

و اگر اختلالاتی در عملکرد رخ دهد، موجود به سادگی می میرد، زیرا نمی تواند به حالت عادی خود بازگردد.

مهم!برای اینکه فرآیند انجام شود، لازم است که همه ارگان ها و سیستم ها به طور هماهنگ کار کنند. این اطمینان حاصل می کند که تمام پارامترهای حیاتی در محدوده طبیعی باقی می مانند. اگر یک شاخص خاص قابل تنظیم نباشد، این نشان دهنده مشکلات در اجرای این فرآیند است.

مثال ها

نمونه هایی از این پدیده به شما کمک می کند تا بفهمید هموستاز در بدن چیست. یکی از آنها حفظ دمای بدن ثابت است. برخی تغییرات ذاتی در آن هستند، اما جزئی هستند. افزایش جدی دما فقط در صورت وجود بیماری ها مشاهده می شود. مثال دیگر اندازه گیری فشار خون است. افزایش یا کاهش قابل توجهی در شاخص ها به دلیل مشکلات سلامتی رخ می دهد. در عین حال، بدن برای بازگشت به ویژگی های طبیعی تلاش می کند.

ویدیوی مفید

بیایید آن را جمع بندی کنیم

ویژگی مورد مطالعه یکی از موارد کلیدی برای عملکرد طبیعی و حفظ حیات است؛ این ویژگی توانایی بازیابی شاخص های بهینه پارامترهای حیاتی است. تغییرات در آنها می تواند تحت تأثیر تأثیرات خارجی یا آسیب شناسی رخ دهد. به لطف این توانایی، موجودات زنده می توانند در برابر عوامل خارجی مقاومت کنند.

هوموستاز فرآیندی است که به طور مستقل در بدن رخ می دهد و با هدف تثبیت وضعیت سیستم های انسانی در هنگام تغییر شرایط داخلی (تغییر دما، فشار) یا شرایط خارجی (تغییر در آب و هوا، منطقه زمانی) انجام می شود. این نام توسط فیزیولوژیست آمریکایی کانن پیشنهاد شد. متعاقباً، هوموستاز را توانایی هر سیستم (از جمله محیط) برای حفظ ثبات درونی خود نامیدند.

مفهوم و ویژگی های هموستاز

ویکی پدیا این اصطلاح را به عنوان میل به بقا، سازگاری و توسعه توصیف می کند. برای اینکه هموستاز درست باشد، به کار هماهنگ همه اندام ها و سیستم ها نیاز است. در این حالت، تمام پارامترهای فرد عادی خواهد بود. اگر برخی از پارامترها در بدن تنظیم نشده باشد، این نشان دهنده اختلال در هموستاز است.

ویژگی های اصلی هموستاز به شرح زیر است:

• تجزیه و تحلیل احتمالات تطبیق سیستم با شرایط جدید؛
• تمایل به حفظ تعادل؛
• ناتوانی در پیش بینی از قبل نتایج تنظیم شاخص.

بازخورد

بازخورد مکانیسم واقعی هموستاز است. این گونه است که بدن به هر تغییری واکنش نشان می دهد. بدن در طول زندگی فرد به طور مداوم کار می کند. با این حال، سیستم های فردی باید زمانی برای استراحت و بازیابی داشته باشند. در این دوره، کار بدن های فردیکند می شود یا به طور کلی متوقف می شود. به این فرآیند بازخورد می گویند. یک مثال از آن، وقفه در عملکرد معده است، زمانی که غذا وارد آن نمی شود. این شکست در هضم تضمین می کند که تولید اسید به دلیل عملکرد هورمون ها و تکانه های عصبی متوقف می شود.

دو نوع از این مکانیسم وجود دارد، که در ادامه توضیح داده خواهد شد.

بازخورد منفی

این نوع مکانیسم مبتنی بر این واقعیت است که بدن به تغییرات واکنش نشان می دهد و سعی می کند آنها را در جهت مخالف هدایت کند. یعنی دوباره برای ثبات تلاش می کند. به عنوان مثال، اگر دی اکسید کربن در بدن انباشته شود، ریه ها فعال تر شروع به کار می کنند، تنفس بیشتر می شود، به همین دلیل دی اکسید کربن اضافی حذف می شود. و همچنین به لطف بازخورد منفی است که تنظیم حرارت انجام می شود ، به همین دلیل بدن از گرم شدن بیش از حد یا هیپوترمی جلوگیری می کند.

بازخورد مثبت

این مکانیسم دقیقا برعکس مکانیسم قبلی است. در مورد عمل آن، تغییر در متغیر تنها با مکانیسمی افزایش می‌یابد که بدن را از حالت تعادل خارج می‌کند. این یک فرآیند نسبتاً نادر و کمتر مطلوب است. نمونه ای از این وجود پتانسیل الکتریکی در اعصاب است، که به جای کاهش اثر، منجر به افزایش آن می شود.

با این حال، به لطف این مکانیسم، توسعه و انتقال به حالت های جدید رخ می دهد، به این معنی که برای زندگی نیز ضروری است.

هموستاز چه پارامترهایی را تنظیم می کند؟

علیرغم این واقعیت که بدن دائماً سعی می کند مقادیر پارامترهای مهم برای زندگی را حفظ کند، آنها همیشه پایدار نیستند. دمای بدن همچنان در محدوده کوچکی متفاوت خواهد بود، مانند ضربان قلب یا فشار خون. وظیفه هموستاز حفظ این محدوده از مقادیر و همچنین کمک به عملکرد بدن است.

نمونه هایی از هموستاز حذف مواد زائد از بدن انسان توسط کلیه ها، غدد عرق، دستگاه گوارش و وابستگی متابولیسم به رژیم غذایی است. جزئیات کمی بیشتر در مورد پارامترهای قابل تنظیم در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

دمای بدن

بارزترین و ساده ترین مثال هموستاز، حفظ دمای طبیعی بدن است. با تعریق می توان از گرم شدن بیش از حد بدن جلوگیری کرد. دمای نرمال بین 36 تا 37 درجه سانتیگراد است. افزایش این مقادیر می تواند توسط فرآیندهای التهابی، اختلالات هورمونی و متابولیک یا هر بیماری ایجاد شود.

بخشی از مغز به نام هیپوتالاموس مسئول کنترل دمای بدن است. سیگنال هایی در مورد نقص در رژیم دما دریافت می کند که می تواند در تنفس سریع، افزایش میزان قند و شتاب ناسالم متابولیسم نیز بیان شود. همه اینها منجر به بی حالی، کاهش فعالیت اندام ها می شود، پس از آن سیستم ها شروع به اقداماتی برای تنظیم شاخص های دما می کنند. یک مثال ساده از پاسخ تنظیم کننده حرارت بدن، تعریق است..

شایان ذکر است که این فرآیند زمانی که دمای بدن بیش از حد کاهش می یابد نیز کار می کند. به این ترتیب بدن می تواند خود را با تجزیه چربی ها گرم کند که باعث آزاد شدن گرما می شود.

تعادل آب و نمک

آب برای بدن لازم است و همه این را به خوبی می دانند. حتی یک هنجار برای مصرف مایعات روزانه 2 لیتر وجود دارد. در واقع، هر بدن مقدار خود را به آب نیاز دارد و برای برخی ممکن است از مقدار متوسط ​​بیشتر شود، در حالی که برای برخی دیگر ممکن است به آن نرسد. با این حال، مهم نیست که یک فرد چقدر آب بنوشد، بدن تمام مایع اضافی را جمع نمی کند. آب در سطح مورد نیاز باقی خواهد ماند، در حالی که تمام مواد اضافی به دلیل تنظیم اسمزی انجام شده توسط کلیه ها از بدن دفع می شود.

هموستاز خون

به همین ترتیب میزان قند یعنی گلوکز که عنصر مهمی در خون است تنظیم می شود. اگر سطح قند از حد طبیعی فاصله داشته باشد، نمی تواند کاملاً سالم باشد. این شاخص توسط عملکرد پانکراس و کبد تنظیم می شود. هنگامی که سطح گلوکز از حد معمول فراتر رود، لوزالمعده عمل می کند و انسولین و گلوکاگون تولید می کند. اگر مقدار قند خیلی کم شود، گلیکوژن خون با کمک کبد به آن تبدیل می شود.

فشار معمولی

هموستاز همچنین مسئول فشار خون طبیعی در بدن است. اگر مختل شود، سیگنال هایی در این مورد از قلب به مغز می رسد. مغز به مشکل واکنش نشان می دهد و از تکانه ها برای کمک به قلب برای کاهش فشار خون بالا استفاده می کند.

تعریف هموستاز نه تنها عملکرد صحیح سیستم های یک ارگانیسم را مشخص می کند، بلکه می تواند برای کل جمعیت نیز اعمال شود. بسته به این، انواع مختلفی از هموستاز وجود دارد، در زیر توضیح داده شده است.

هموستاز اکولوژیکی

این گونه در جامعه ای با شرایط لازم برای زندگی وجود دارد. زمانی که ارگانیسم‌هایی که در یک اکوسیستم زندگی می‌کنند به سرعت تکثیر می‌شوند و در نتیجه تعداد آنها افزایش می‌یابد، از طریق یک مکانیسم بازخورد مثبت ایجاد می‌شود. اما چنین استقرار سریعی می‌تواند منجر به نابودی سریع‌تر گونه‌های جدید در صورت بروز همه‌گیری یا تغییر شرایط به شرایط کمتر مساعد شود. بنابراین، موجودات نیاز به سازگاری دارندو تثبیت شود که به دلیل بازخورد منفی اتفاق می افتد. بنابراین، تعداد ساکنان کاهش می یابد، اما آنها سازگارتر می شوند.

هموستاز بیولوژیکی

این نوع دقیقاً مشخصه افراد فردی است که بدن آنها برای حفظ تعادل داخلی به ویژه با تنظیم ترکیب و کمیت خون، مواد بین سلولی و سایر مایعات لازم برای عملکرد طبیعی بدن تلاش می کند. در عین حال، هموستاز همیشه نیاز به ثابت نگه داشتن پارامترها ندارد، گاهی اوقات از طریق سازگاری و سازگاری بدن با شرایط تغییر یافته حاصل می شود. به دلیل این تفاوت موجودات زنده به دو نوع تقسیم می شوند:

• ساختاری - اینها کسانی هستند که برای حفظ ارزش ها تلاش می کنند (به عنوان مثال حیوانات خونگرم که دمای بدن آنها باید کم و بیش ثابت باشد).
• تنظیمی، که سازگار هستند (خونسرد، بسته به شرایط دمای متفاوت دارند).

در این مورد، هموستاز هر ارگانیسم با هدف جبران هزینه ها انجام می شود. اگر حیوانات خونگرم با کاهش دمای محیط، سبک زندگی خود را تغییر ندهند، حیوانات خونسرد بی حال و منفعل می شوند تا انرژی را هدر ندهند.

بعلاوه، هموستاز بیولوژیکی شامل زیرگروه های زیر است:

• هموستاز سلولی با هدف تغییر ساختار سیتوپلاسم و فعالیت آنزیم و همچنین بازسازی بافت ها و اندام ها انجام می شود.
• هموستاز در بدن با تنظیم دما، غلظت مواد لازم برای زندگی و حذف مواد زائد تضمین می شود.

انواع دیگر

علاوه بر استفاده در زیست شناسی و پزشکی، این اصطلاح در سایر زمینه ها کاربرد پیدا کرده است.

حفظ هموستاز

هموستاز به لطف وجود حسگرهایی در بدن حفظ می شود که تکانه هایی را به مغز ارسال می کنند که حاوی اطلاعاتی در مورد فشار و دمای بدن، تعادل آب و نمک، ترکیب خون و سایر پارامترهای مهم برای زندگی عادی است. به محض اینکه برخی از مقادیر شروع به انحراف از هنجار می کنند، سیگنالی در این مورد به مغز ارسال می شود و بدن شروع به تنظیم شاخص های خود می کند.

این مکانیسم تنظیم پیچیده استفوق العاده برای زندگی مهم است وضعیت طبیعی یک فرد با نسبت صحیح مواد شیمیایی و عناصر در بدن حفظ می شود. اسیدها و قلیاها برای عملکرد پایدار دستگاه گوارش و سایر اندام ها ضروری هستند.

کلسیم یک ماده ساختاری بسیار مهم است که بدون مقدار مناسب آن استخوان و دندان سالمی نخواهد داشت. اکسیژن برای تنفس ضروری است.

سمومی که وارد بدن می شوند می توانند عملکرد صاف بدن را مختل کنند. اما برای جلوگیری از آسیب رساندن به سلامتی، آنها به لطف کار سیستم ادراری از بین می روند.

هموستاز بدون هیچ تلاشی از طرف فرد عمل می کند. اگر بدن سالم باشد، بدن تمام فرآیندها را خودش تنظیم می کند. اگر افراد گرم باشند، رگ‌های خونی منبسط می‌شوند که در نتیجه قرمزی پوست ایجاد می‌شود. اگر سرد باشد، می لرزی. به لطف چنین پاسخ های بدن به محرک ها، سلامت انسان در سطح مطلوب حفظ می شود.